材料力学-1绪论

期末考试 占 70
n 参考书
书名均为“材料力学” 1 孙训方 主编; 2 单辉祖 主编（北航、西工大、南航） 3 范钦珊 主编 （清华大学）,等等。
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§1. 2 变形固体的基本假设
在材料力学中,对变形固体作如下假设: 1. 连续性假设: 认为整个物体所占空间内毫无
空隙地充满物质。
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4 材料力学的研究方法 l 理论分析方法
探索新理论、新设计、新结构。
l 实验方法 新理论、新设计、新结构的实验研究或验证。 实验方法在材料力学中占有重要地位。
l 计算机方法 用计算机和现代计算技术研究材料力学问题。
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5 材料力学与理论力学等课程的关系 l 与理论力学的关系
l 对构件的三项 基本要求
u 强度 构件应具有足够 的抵抗破坏的能 力。
u 刚度
构件应具有足够的抵抗变形的能力。
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u 刚度 构件应具有足够的抵抗变形的能力。
u 稳定性 构件应具有足够的保持其原有平衡状态的能力.
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2 材料力学的任务
1）研究构件的强度、刚度和稳定性; 2）研究材料的力学性能; 3）为合理解决工程构件设计中安全性与经济性
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n 作业要求 1 认真画受力图、内力图等; 2 书写整洁、条理清楚； 3 使用必需的工具尺子、圆规等。
n 作业的批改 按规定,批改三分之一的作业。
每个人的作业都要做，批改三分之一左右的
题目。
交作业:学号尾数/3的余数。
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n “缺交作业” n 答疑安排 n 成绩
平时 占 30 ;
2）动载荷: 载荷随时间而变化。 动载荷又可分为:交变载荷和冲击载荷。
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§1. 4 内力、截面法和应力的概念
1. 内力
内力 由于变形引起的物体内部的附加力。
物体受外力作用后,由于变形，其内部各点均 会发生相对位移，因而产生相互作用力。
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2. 截面法
为求出内力,采用截面法。
T 扭矩;
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My, Mz 弯矩 。
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l 截面法的步骤 1 沿截面假想地截开,留下一部分作为研究对
又可分为分布力和集中力。 2) 体积力: 连续分布于物体内部各点上的力。
如物体的重力和惯性力。
2. 按外力是否随时间变化分为: 静载荷和动载荷
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2. 按外力是否随时间变化分为: 静载荷和动载荷
1）静载荷: 载荷缓慢地由零增加到某一定值 后,就保持不变或变动很不显著， 称为静载荷。
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1 基本概念 理论力学 研究刚体, 研究力与运动的关系。 材料力学 研究变形体, 研究力与变形的关系。
变形固体 材料力学属固体力学
l 构件: 工程结构或机械的 各组成部分。
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1 基本概念 构件: 工程结构或机械的各组成部分。
构件的分类: 杆; 板、壳体; 块体。
理论力学是材料力学的基础。 理论力学的研究模型是刚体; 材料力学的研究模型是变形体。
理论力学中对刚体模型得到的原理和方法, 对材料力学中的变形体是否可用? 例如:平衡原理与平衡方法;
力系的等效与简化。
l 材20料21/2/力6 学的后续课程
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l 材料力学的后续课程 力学测试, 机械原理, 结构力学, 弹性力学, 复合材料力学、疲劳与断裂力学等。
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6 教学要求等事宜 材料力学是一门重要的基础课,要学好材料力 学必须要下一些功夫。
n 几条建议:
1、 正确理解和掌握基本概念;
2、 熟练掌握基本定理和公式；
3、 课后及时看书复习,注意归纳总结；
4、 认真、及时地完成课后作业；
5、 有问题及时答疑。
一定要自己做!
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之间的矛盾提供力学方面的依据。
3 材料力学与工程问题 大量的工程问题需要用到材料力学的理论和方 法。
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q
航 空 航 天 工 程
Space Shuttle Discovery
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q 飞行器
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前起落架锁连杆安装螺栓(销子)发生断裂。
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q 高层建筑
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q 大型桥梁
江阴长江大桥
缆索
拉杆
承力柱
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桥面
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江阴长江大桥
缆索
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长度可调的拉杆 防撞护栏
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江阴长江大桥的缆索
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q 大型桥梁
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q 大型水利工程设施
长 江 三 峡 工 程
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q 海洋石油钻井平台
灰口铸铁的显微组织 球墨铸铁的显微组织
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普通钢材的显微组织 优质钢材的显微组织
2. 均匀性假设: 认为物体内的任何部分,其
力学性能相同、均匀分布。
3. 各向同性假设: 认为物体在各个不同方向上
各向异性 u 2021/2/6
的Biblioteka Baidu学性能相同。
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3. 各向同性假设:认为物体内在各个不同方向 上的力学性能相同。
4.小变形假设: 认为构件的变形极其微小, 比构件本身尺寸要小得多。
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小变形的要点: 1 在列平衡方程求力时,可忽略变形，仍用
变形前的形状和尺寸。 原始尺寸原理
2 在变形分析时,可以直线代曲线。
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§1. 3 外力及其分类
外力是外部物体对构件的作用力,包括外加载 荷和约束反力。 1. 按外力的作用方式分为: 表面力和体积力 1) 表面力: 作用于物体表面上的力。
H 变形体内力的特征: (1)连续分布力系; (2)与外力组成平衡力系。
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l 内力的主矢和主矩
以后讲内力,就是指内力主矢和主矩: FR，M。 一般是向截面的形心简化的主矢和主矩。
l 内力的分量
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l 内力的分量
y
主矩
Qy Mz
T Qz
z
My N x 主矢
N 轴力; Qy, Qz 剪力;
第一章 绪 论
本章内容: 1 材料力学的任务 2 变形固体的基本假设 3 外力及其分类 4 内力 、 截面法和应力的概念 5 变形与应变 6 杆件变形的基本形式
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§1. 1 材料力学的任务
本节内容: 1 基本概念 2 材料力学的任务 3 材料力学与工程问题 4 材料力学的研究方法 5 材料力学与理论力学等课程的关系 6 教学要求等事宜